JP2824792B2 - レンズ駆動制御装置 - Google Patents

レンズ駆動制御装置

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JP2824792B2 JP25374089A JP25374089A JP2824792B2 JP 2824792 B2 JP2824792 B2 JP 2824792B2 JP 25374089 A JP25374089 A JP 25374089A JP 25374089 A JP25374089 A JP 25374089A JP 2824792 B2 JP2824792 B2 JP 2824792B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レンズ駆動制御装置に関し、より詳しく
は、複数または単独のレンズより成る光学系の光学的特
性を更新させるに際して、上記レンズを電動的に駆動お
よび制御するレンズ駆動制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、レンズが可動域の両端部に設けられた機械的ス
トッパに衝接したことを検出するようにしたものとし
て、例えば、特開昭58−223107号公報、あるいは特開昭
62−175721号公報に開示されている技術がある。
前者は、レンズの現在位置と合焦点との間の距離だけ
モータによってレンズを繰り出してピント合せを行うよ
うにしたカメラのレンズ駆動制御装置において、レンズ
の繰り出し速度に応じた信号を出力する信号出力手段
と、この信号出力手段の出力信号の状態によりレンズの
停止を検出する検出手段と、この検出手段の出力によっ
てモータへの給電を停止するための給電停止手段とを備
え、モータへ給電が行われてレンズの繰出しが行われて
いるときに機械的な手段によってレンズが停止させられ
ると自動的にモータへの給電を停止するように構成され
ており、また、後者は、撮影レンズを駆動するための駆
動回路と、該駆動回路がレンズを駆動する状態にあるに
もかかわらずレンズが動かないことを検出しモータの通
電を断つ異常停止検出回路と、該異常停止検出回路によ
りモータへの通電が遮断された後に再びモータへの通電
を行わせる回路とから構成されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述の従来例では、機械的ストッパに衝接することと
可動域の端部、すなわち停止すべき位置に至っても駆動
速度を減速していないので、衝接(衝突)音が大きいと
いう問題があった。
また、上記衝接には機械的振動が伴うため、レンズが
停止したことを検出するまでの検出時間が長くなるとい
う問題があった。従って、衝接時点からモータへの通電
が断たれる時点までの間、駆動系およびモータに起動ト
ルクが負荷されつづけるため、上記駆動系およびモータ
の機械的強度を増大させなければならないという問題が
あった。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、被写体距離と合焦レンズ群の光軸
方向の繰出量との関係が変倍域内の倍率位置で異なるバ
リフォーカルレンズを駆動制御するに際し、安価にして
簡略な構成で、目標位置での停止精度が高いにもかかわ
らず迅速に停止でき、しかも係止手段への衝接による振
動・衝撃音等が小さいレンズ駆動制御装置を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するために、請求項1に記載の発明
は、同一光軸上に配設された変倍レンズ群および合焦レ
ンズ群からなる変倍光学系であって、被写体距離と上記
合焦レンズ群の光軸方向の繰出し量との関係が、変倍域
内の倍率位置で異なるバリフォーカルレンズのレンズ駆
動制御装置において、 上記合焦レンズ群を至近位置から無限遠位置までの間
の可能域内で電動的に駆動する合焦レンズ群駆動手段
と、 上記変倍レンズ群を最短焦点距離位置から最長焦点距
離位置までの間の可動域内で電動的に駆動する変倍レン
ズ群駆動手段と、 上記合焦レンズ群の位置を検出し、フォーカス位置情
報を出力する合焦レンズ群位置検出手段と、 上記変倍レンズ群の位置を検出し、焦点距離情報を出
力する変倍レンズ群位置検出手段と、 上記焦点距離情報を受けて上記合焦レンズ群の無限遠
から至近位置までの最大繰出量情報を演算する最大繰出
量演算手段と、 上記最大繰出量情報と上記フォーカス位置情報を受け
て、当該焦点距離に対する結合位置ずれを補正すべき補
正量を演算し、その補正量情報を出力する合焦補正演算
手段と、 上記最大繰出量情報と上記フォーカス位置情報を受け
て、上記合焦レンズ群の上記可動域の各端部の可動域側
または合焦目標位置の両側にそれぞれ演算により求めら
れる微小の減速領域内に上記合焦レンズが至ったときは
合焦駆動リミット信号を出力するフォーカス減速領域判
定手段と、 上記焦点距離情報を受けて、上記変倍レンズ群が上記
可動域の各端部の可動域側にそれぞれ演算により求めら
れる微小の減速領域に合焦レンズが至ったとき、変倍駆
動リミット信号を出力する変倍領域判定手段と、 上記合焦レンズ群の駆動を、上記合焦駆動リミット信
号を受けた時点から減速させ上記可動域の端部または上
記合焦目標位置で停止させ、 上記変倍レンズ群の駆動を、上記変倍駆動リミット信
号を受けた時点から減速させ、上記変倍レンズ群の可動
域の端部で停止させる制御手段を具備し、上記合焦レン
ズ群および上記変倍レンズ群の可動域の各端部または上
記合焦レンズ群の上記合焦目標位置にそれぞれ至る前
に、減速駆動した上で、上記各レンズ群の駆動を停止す
るように構成したことを特徴とし、 請求項2に記載の発明は、上記請求項1に記載のレン
ズ駆動制御装置のレンズとしてレンズは、同一光軸上に
配設された変倍レンズ群および合焦レンズ群からなる変
倍光学系で、被写体距離と該合焦レンズ群の光軸方向の
繰出し量との関係が、変倍域内の倍率位置で異なり、し
かも上記最短焦点距離から上記最長焦点距離への上記全
系焦点距離の変化に対し上記無限遠位置における上記合
焦位置が不変で上記至近位置における上記合焦位置が上
記無限遠位置から遠ざかるように変化するバリフォーカ
ルレンズを用いたことを特徴とし、 請求項3に記載の発明は、上記駆動制御装置の目標位
置として、上記可動域の両端部または当該被写体に対応
する該可能域内の合焦位置であり、該端部のそれぞれの
一方にこの端部を超えた駆動を阻止する係止手段を有す
ることを特徴とする。
〔作 用〕
上記のように構成されたレンズ駆動制御装置は、レン
ズの駆動域内の目標位置の近傍に減速領域を設け、この
減速領域内でレンズを一旦減速駆動した上で停止させる
ので、停止制御が容易化され、しかも係止手段がある場
合は、レンズが衝接する際の衝撃がやわらげられる。従
って上記衝接による振動、騒音等の発生が抑制され、低
強度化が可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて具体的に
説明する。
第1図は、本発明に係るレンズ駆動制御装置の一実施
例の全体構成を示すブロック図である。
第1図において、1は変倍光学系の光軸、2はこの光
軸1に沿って移動可能に該光軸1上に配設されて上記変
倍光学系を構成するバリフォーカルレンズとしての変倍
レンズ群で、2a,2b,2c,2d,2eは、それぞれ単独または複
数のレンズからなる第1群レンズ、第2群レンズ、第3
群レンズ、第4群レンズおよび第5群レンズである。こ
の第1群レンズ2a、第2群レンズ2bを含み、第3群レン
ズ2c〜第5群レンズ2eをもって変倍レンズ群2を構成
し、第1群レンズ2aおよび第2群レンズ2bをもって、合
焦レンズ群3を構成する。Fはフィルム面である。
4は該全系焦点距離が最長焦点距離としての望遠側焦
点距離(以下単に「テレ側」と略記する)から最短焦点
距離としての広角側焦点距離(以下単に「ワイド側」と
略記する)までの間の任意の焦点距離に設定するために
変倍レンズ群2を駆動する変倍モータMzおよび図示しな
い機構部から成るレンズ駆動手段としての変倍駆動部で
ある。
5は無限遠から至近に至る被写体距離に対応する光軸
1上の無限遠位置(∞位置)から至近位置までの間の合
焦位置に第1群レンズ2aおよび第2群レンズ2bを駆動す
る(詳細には、第1群レンズ2aと第2群レンズ2bの間隔
を一定に保持した状態で光軸方向に移動せしめる)レン
ズ駆動手段としてのフォーカスモータMFおよび図示しな
い機構部からなるフォーカス駆動部である。
6および7はそれぞれ合焦レンズ群3、つまり上記第
1群レンズ2aと第2群レンズ2bと共に該フォーカス駆動
部5に駆動されるフォーカスカウンタおよびレンズ位置
検出手段としての合焦レンズ群位置検出器(以下「FP
M」と略記する)であり、このうち、フォーカスカウン
タ6は、スリット円板6aが回転駆動されることによって
フォトインタラプタ6bからその回転数に比例したパルス
を発生し合焦レンズ群3の光軸1上の相対移動量を検出
するものであり、またFPM7は、合焦レンズ群3の光軸上
の位置に比例した電圧を、フォーカス位置情報Sxとして
出力するものである。
8は変倍レンズ群2と共に変倍駆動部4に駆動されて
上記全系焦点距離に比例した電圧を、焦点距離情報Zpと
して出力するレンズ位置検出手段としての変倍レンズ群
位置検出器(以下「ZPM」と略記する)である。
9は上記焦点距離情報Zpを受けてこれをA/D変換した
上で、この焦点距離情報Zpにおける∞位置から至近位置
までの移動量(すなわち繰出量)Fpxを演算する最大繰
出量演算部、10はこの最大繰出量演算部9の出力(Fp
x)とFPM7のフォーカス位置情報(Sx)とを受けて該出
力(Sx)をA/D変換した上でこれらの比を演算し、比例
定数Cfpを出力する比例定数演算部である。
11は上記3つの出力(Fpx)、(Cfp),(Sx)を受け
て合焦させるための補正量(Dfp)を演算し、予め定め
られた制限駆動量(Dmax)と比較してDfp≧Dmaxのとき
には、該Dmaxを出力する合焦補正演算部である。
12はフォーカスカウンタ6の出力(Dfc)、禁止信号
(H)および上記合焦補正演算部11の補正量Dfpに対応
する出力(Dfcd)を受けてフォーカス駆動部5を制御す
る制御手段としてのフォーカス制御部である。尚、この
フォーカス制御部12およびフォーカスカウンタ6はそれ
ぞれ制御手段および目標位置判定手段を構成している。
12aは後述するリミット信号(Lm)、ワイド信号(WS
W)、テレ信号(TSW)、補正量(Dfp)を受けその駆動
方向によって禁止信号(H)を出力する駆動制御部であ
る。
13〜14は駆動指示手段としての起動部を構成し、13お
よび14はそれぞれ外部操作可能な押ボタンスイッチから
なる操作スイッチおよび切換スイッチで、13aは倍率ア
ップ接点(以下単に「アップ接点」という)、13bは倍
率ダウン接点(以下、単に「ダウン接点」という)であ
る。14は図示のOFF状態で合焦動作を指示し、ON状態で
変倍動作を指示する切換信号(CX)を出力し、切換スイ
ッチ14が合焦動作を指示しているとき動作スイッチ13が
アップ接点13a側にあるならばアップ接点13aから出力さ
れるテレ信号(TSW)は至近側への移動を示し、ダウン
接点13b側にあるときはダウンスイッチ13bより出力され
るワイド信号(WSW)は∞側への移動を示す。
14aは上記切換スイッチ14がOFFの状態のときの切換信
号(CX)を受けて測距動作を行い、測距データ(SK)を
出力する測距部で、例えば光軸1に沿って入射した被写
体像をフィルム面Fの前からハーフミラー等によって取
り出し、CCD等によって画像処理を行い、測距データ(S
K)を出力するように構成されている。
15は上記繰出量(Fpx)および上記フォーカス位置情
報(Sx)を受け、合焦レンズ群3が減速領域内にあると
きはリミット信号(Lm)を出力する領域判定手段として
のフォーカス減速領域判定部である。
16は該起動信号STR、モータ速度信号(Zmv)を受けて
変倍駆動部4を制御する変倍制御部、16aは変倍モータM
zを変倍制御部16が駆動したとき、変倍モータMzに発生
する逆起電力を検出し、これをモータ速度信号(Zmv)
として出力する逆起電圧検出部である。
尚、この逆起電圧検出部16aおよび上記変倍制御部16
はそれぞれ目標位置判定手段および制御手段を構成して
いる。
16bは焦点距離情報(Zp)を受け、変倍領域における
減速領域を判定する領域判定手段としての変倍減速領域
判定部で、変倍レンズ群2が変倍領域における減速領域
にあるとき、リミット信号(LZ)を出力するように構成
されている。
17は定数(Cfp)を受けて撮影距離に対応する表示信
号(Dot)を出力する撮影距離検出部である。
18は上記表示信号(Dot)を受ける表示部で、12個の
表示ドットよりなる指標部および単位を「メートル」ま
たは「フィート」とする数値部等より構成されている。
尚、各部の入出力関係は主要信号のみを示す。
第2図は、第1図に示したバリフォーカルレンズの特
性を示すグラフで、設定すべき全系焦点距離fと合焦レ
ンズ群3(第1群レンズ2aおよび第2群レンズ2b)の被
写体距離Dに対応した繰出量(移動量)を代表的な各被
写体距離Dごとに示し、縦軸に全系焦点距離fの変化
を、横軸には無限遠に対する合焦位置を基準として合焦
レンズ群3の繰出量を示している。この例においては、
テレ位置とはf=135mmであり、ワイド位置とはf=35m
mである。
第2図において、19〜24は合焦曲線で、後記(1)式
において左辺の被写体距離Dをそれぞれ∞,6.0m,3.0m,
2.0m,1.5m,1.2mと置いたときの焦点距離情報Zpの変化に
対するフォーカスレンズ群3の無限遠位置から合焦位置
までの繰出量の変化を示している。すなわち、被写体距
離Dは、C0,C1,C2をそれぞれ設計時に定められる設定定
数とすれば、焦点距離情報(Zp)とフォーカス位置情報
(Sx)とから次の演算式を用いて求めることができる。
D=(C0・Zp+C1)・Sx+C2 (1) 従って、第2図示の合焦曲線24は最大の繰出量となる
至近の合焦曲線で、特にこの至近の合焦曲線24をFpxと
する。
第3図は、本実施例の動作を説明するために第2図の
一部を省略して示す特性図である。
第3図において、ZpTおよびZpWはそれぞれ変倍レンズ
群2がテレ側およびワイド側にあるときの焦点距離情報
Zpの値、Zp1は変倍レンズ群2が上記テレ側とワイド側
との間の任意の位置にあるときのZpの値、25および26は
それぞれ合焦曲線24および19の近傍を拡大して示すため
のフォーカス方向の限界曲線、ΔSx1は合焦曲線24より
もSx方向の∞側へ微小距離移動した位置にある上記限界
曲線25と上記合焦曲線24との間に形成される減速領域と
しての至近端減速帯、ΔSx2は合焦曲線19よりもSx方向
の至近側へ微小距離移動した位置にある上記限界曲線26
と上記合焦曲線19との間に形成される減速領域としての
∞端減速帯である。
27〜30はいずれもレンズ群の移動方向を示す矢印で、
27および28は変倍レンズ群2のアップ方向およびダウン
方向への移動を示し、29および30は合焦レンズ2の∞方
向および至近方向への移動を示す。
31および32はそれぞれZpTおよびZpWの近傍を拡大して
示すための変倍方向の限界線、ΔZTは焦点距離ZpTより
もワイド側に所定量移動した位置にある上記限界曲線31
と上記ZpTとの間に形成される減速領域としてのテレ端
減速帯、ΔZWは焦点距離ZpWよりもテレ側に所定量移動
した位置にある上記限界曲線32と上記ZpWとの間に形成
されるワイド端減速帯である。
尚、合焦曲線19の図中左方、および合焦曲線24の図中
右方には係止手段としての機械的ストッパ(実際にはカ
ムの壁)が設けてあるものとする。また、同様に、テレ
側ZpTおよびワイド側ZpWのそれぞれ図中上方および下方
にも同様のストッパが設けてあるものとする。
第4図は、第3図の一部を示す特性図である。尚、第
3図と同一の部位には同一符号を付すものとする。
第3図において、33は任意の合焦曲線、34および35は
それぞれ上記合焦曲線33の∞側および至近側に設けられ
た限界曲線、ΔSx3およびΔSx4はそれぞれ合焦曲線33と
限界曲線34および35との間に形成された∞側合焦減速帯
および至近側合焦減速帯、36〜42はZp=Zp1上の点で、
レンズの位置を示す。
第5図は、モータ速度(MV)を縦軸、フォーカスカウ
ンタ6のパルス数(PN)を横軸に表わした減速特性図で
ある。
第6図は、第1図に示した実施例の動作順序を示すフ
ローチャートで、オートフォーカスの場合を示してい
る。
このように構成された本実施例の動作を第6図に沿っ
て説明する。尚、被写体は、第4図の点39に対応する位
置にあるものとする。
まず、操作者が切換スイッチ14を開放(第1図示の状
態)することによって、フローチャートはSTARTより始
まる。最初の「焦点距離検出」において、最大繰出量演
算部9および変倍減速領域判定部16bが焦点距離情報(Z
p)を読み取り、次の「最大繰出量演算」にて最大繰出
量演算部9が当該焦点距離(例えばZp=Zp1)における
最大繰出量(Fpx)を算出する。次の「レンズ位置検
出」にてフォーカス減速領域判定部15、合焦補正演算部
11および比例定数演算部10が、例えばこの時合焦レンズ
群3が点37の位置にあったとすると、この点37に対応す
るフォーカス位置(Sx)を読込む。次の「測距開始」に
て切換信号(CX)を受けた測距部14aが測距動作を開始
し、次の「ズレ量等演算」においてズレ量と方向を測距
データ(SK)として出力する。
次の条件分岐「レンズ位置は終端か?」にて駆動制御
部12aは、合焦レンズ群3が点36または点42にあるか否
かをチェックし、今の場合はないのでNOに分岐する。次
の「予定繰出量演算」にて合焦補正演算部11は比例定数
演算部10からの比例定数(Cfp)に基づいて補正量(Df
p)を出力するが、今の場合、Zp=Zp1で変倍動作は行わ
れていないので補正する必要がない。従って、駆動制御
部12aは測距データ(SK)に基づいて駆動量(Dfcd)を
出力する。すなわち、点37から点39まで駆動するのに必
要な予定繰出量をフォーカスカウンタ6のパルス数に換
算して出力する。そのパルスを第5図のパルスN3とす
る。
次の条件分岐「最大量を超えるか?」にて、駆動制御
部12aは、最大駆動量、すなわち点36から点42まで駆動
するに必要なパルス数PNmと比較し、今の場合は超えて
いないのでNOに分岐する。次の「フォーカス駆動」でフ
ォーカス制御12はフォーカスモータMFを起動する。これ
に伴って合焦レンズ群3は点37から矢印30の方向の方向
に移動を始めると共にフォーカスカウンタ6から移動量
に対応するパルス(Dfc)が出力される。そしてフォー
カス減速領域判定部15は次の条件分岐「減速領域か?」
において、合焦レンズ群3が∞側合焦減速帯ΔSx3内に
あるか否かをラッチする。今の場合、まだΔSx3に入っ
ていないとしてNOに分岐する。このNOに分岐する動作ル
ープを「通常駆動ループ」という。次の条件分岐「目標
位置か?」にてフォーカス制御部12は、パルス出力(Df
c)をチェックし、フローチャートは、Dfc=Dfcdならば
YESに、Dcf≠DfcdならばNOに分岐する。そして再び上記
「減速領域か?」に戻る。このNOに分岐する動作ループ
を「続行ループ」と呼ぶ。
さて、合焦レンズ群3が点37から矢印30の方向に駆動
されて、上記通常駆動ループおよび続行ループによっ
て、フォーカスモータMFは、モータ速度Vmで駆動されて
いる。そして、いよいよ点38に達したとすると、リミッ
ト信号(Lm)が出力され上記「減速領域か?」をYESに
分岐し(このYESに分岐するループを減速ループとい
う)、次の「減速駆動」でフォーカス制御部12は駆動制
御部12aを介して上記リミット信号(Lm)を受け、第5
図のN2からフォーカスモータMFの減速駆動を始める。合
焦レンズ群3は点38を矢印30の方向に通過し、第5図に
示すように徐々にモータ速度を減じながら、つまりフロ
ーチャートでは上記減速ループを回るごとに減速を進め
てゆく。そして減速が進み、ほぼモータ速度MVが0にな
るパルス数N3のとき、フォーカス制御部12ではDfc=Dfc
dとなり、フローチャートは上記「目標位置か?」をYES
に分岐し、次の「フォーカスブレーキ」でフォーカスモ
ータMFを停止させ、合焦レンズ群3は点39に到達すると
共に、停止する。次のENDで動作を終る。
尚、上述の説明では、「レンズ位置は終端か?」をNO
に分岐する場合を述べたが、駆動を開始する前の位置が
点36および点42であればYESに分岐し、次の「超過方向
か?」をNOに分岐し、次の「予定繰出量演算」以後は上
記の説明と同じである。
次に、同じオートフォーカスの動作であるが、合焦レ
ンズ群3が点40にあり、被写体が点43に対応する位置に
ある場合の動作を説明する。つまり、至近の合焦曲線24
(点42)を超えている場合である。STARTから「レンズ
位置は終端か?」をNOに分岐し、予定繰出量演算」を実
行するまでの動作は、上記同様である。さて、この例の
場合、第5図のパルス数N3が点43に対応することにな
り、従って、ストッパの位置でもある点42ではパルス数
Naに対応することになる。つまり、充分に減速を行って
いないうちに合焦レンズ群3がストッパ(点42)に衝突
することになる。そこで、本実施例では、このような場
合、次の「最大量を超えるか?」において、合焦補正演
算部11がDfp≧Dmaxであることを検出してフローチャー
トはYESに分岐し、次の「データ置換」において、パル
ス数N3を点42に、パルス数N2が点41に対応するように強
制的に置換する。従って、以下の動作では、点40にあっ
た合焦レンズ群3がモータ速度MV=Vmで点41まで駆動さ
れ、点41から次第に減速され、ほぼモータ速度MVが0に
なったところで、フォーカス制御部12がフォーカスモー
タMFを停止し、合焦レンズ群3は点42に停止する。
尚、上述の説明では、矢印30の方向への駆動しか説明
しなかったが、矢印29の方向の動作も考え方は同様なの
で省略する。また、「超過方向か?」をYESに分岐する
のは、合焦レンズ群3が点42にあり、被写体が点43にあ
るような場合で、この時は次の「合焦駆動禁止」にて駆
動制御部12aが禁止信号(H)を出力してフォーカスモ
ータMFの駆動を禁止する。
次に、変倍動作であるが、上述の合焦動作から類推で
きるので、簡略に説明する。例えば、今、焦点距離はZp
=Zp1とし、変倍スイッチ13aをアップ接点13a側に閉成
したとすると、駆動制御部12aを介して起動信号(STR)
を受けた変倍制御部16は、第3図の矢印27の方向に変倍
レンズ群2を駆動する。それに伴って変倍モータMzから
の逆起電圧を逆起電圧検出部16aが検出し、変倍制御部1
6はモータ速度信号(Zmv)をチェックし、異常がなけれ
ば変倍動作を続行する。すなわち、便宜上、第5図の縦
軸MVをモータ速度信号(ZmV)に、また横軸PNを焦点距
離(Zp)に読み換えて、モータ速度信号(Zmv)の大き
さがモータ速度Vmに対応しているならば変倍動作を続行
する。しかる後、変倍レンズ群2が限界線31に達した時
点から、変倍減速領域判定部16bよりリミット信号(L
Z)が出力されるので、変倍制御部16は駆動制御部12aを
介してこれを受け、パルス数N2に対応する焦点距離Zpか
ら変倍モータMzの減速駆動を開始する。そして、テレ端
減速帯ΔZT内で徐々に減速を進め、パルス数N3に対応す
る焦点距離Zp=ZpTにてモータ速度MVをほぼ0にし、こ
のとき変倍レンズ群2はテレ側ZpTのストッパに当接し
て逆起電圧が発生しなくなるので、変倍制御部16は変倍
モータMzを停止させ、変倍動作を終了する。
尚、上記変倍動作を行っている間、被写体距離に対応
して合焦補正動作が最大繰出量演算部9、比例定数演算
部10、合焦補正演算部11、フォーカス制御部12等によっ
て同時的に行われているが、本発明の要旨と直接関係が
ないので、その動作説明は、省略する。
また、矢印28の方向への変倍動作も、上述の説明から
類推し得るのでその説明も省略する。
このように、本実施例によれば、目標位置のうちでも
特に駆動終端に向けて駆動する場合、つまり点42(合焦
曲線24)に向けて合焦レンズ群3を駆動する場合、点40
から点41まで、つまり至近端減速帯ΔSx1外では通常速
度Vmで駆動するから動作が迅速であるにもかかわらず、
限界曲線25(点41)通過後では徐々に減速が進められ、
ストッパ(点42)に達するときにはモータ速度MVがほぼ
0になるまで減速されているので、駆動終端(点42)で
の停止制御が容易であると共にストッパに衝突する衝撃
がほとんど無いという利点がある。従って動作音が静か
であると共に振動等が発生しないという利点がある。
また、上述のように停止制御が容易であるから、機械
的ストッパではなく、電気的ストッパを用いた場合で
も、予定の停止位置を超えるオーバーランが発生しない
という利点がある。
また、従来のように変倍レンズ群2および合焦レンズ
群3がストッパに衝接して動かなくなっている状態(ロ
ック状態)の検出をする必要がないという利点がある。
また、従来のロック検出による場合に比べると、スト
ッパに当接するときは、ほぼ速度が0に近いので、変倍
駆動部4、変倍モータMz、フォーカス駆動部5、フォー
カスモータMF等の機構部材の強度を低く設計できるとい
う利点がある。
また、目標位置を合焦位置(例えば、点39または合焦
曲線33)とする場合でも、オーバランが発生しないので
停止精度がよく、次の結果ピント精度が向上するという
利点がある。
尚、本発明は、上述の実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施がで
きるものである。
例えば、切換スイッチ14の他に別途測距動作を起動す
る測距スイッチを設けてもよい。あるいは切換スイッチ
14を上記測距スイッチに置き換えてもよい。
また、上述の説明では、バリフォーカルレンズを用い
た場合であったが、ズームレンズを用いた場合のほか、
当然のことながら単焦点のレンズにも適用できる。この
場合、変倍動作は省略される。
また、合焦動作は、オートフォーカスの例を示した
が、マニアルフォーカスの場合も適用可能である。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明によれば、同一光軸上に
配設された変倍レンズ群および合焦レンズ群からなる変
倍光学系であって、被写体距離と上記合焦レンズ群の光
軸方向の繰出し量との関係が、変倍域内の倍率位置で異
なるバリフォーカルレンズのレンズ駆動制御装置におい
て、 上記合焦レンズ群を至近位置から無限遠位置までの間
の可動域内で電動的に駆動する合焦レンズ群駆動手段
と、 上記変倍レンズ群を最短焦点距離位置から最長焦点距
離位置までの間の可動域内で電動的に駆動する変倍レン
ズ群駆動手段と、 上記合焦レンズ群の位置を検出し、フォーカス位置情
報を出力する合焦レンズ群位置検出手段と、 上記変倍レンズ群の位置を検出し、焦点距離情報を出
力する変倍レンズ群位置検出手段と、 上記焦点距離情報を受けて上記合焦レンズ群の無限遠
から至近位置までの最大繰出量情報を演算する最大繰出
量演算手段と、 上記最大繰出量情報と上記フォーカス位置情報を受け
て、当該焦点距離に対する結像位置ずれを補正すべき補
正量を演算し、その補正量情報を出力する合焦補正演算
手段と、 上記最大繰出量情報と上記フォーカス位置情報を受け
て、上記合焦レンズ群の上記可動域の各端部の可動域側
または合焦目標位置の両側にそれぞれ演算により求めら
れる微小の減速領域内に上記合焦レンズが至ったときは
合焦駆動リミット信号を出力するフォーカス減速領域判
定手段と、 上記焦点距離情報を受けて、上記変倍レンズ群が上記
可動域の各端部の可動域側にそれぞれ演算により求めら
れる微小の減速領域に合焦レンズが至ったとき、変倍駆
動リミット信号を出力する変倍領域判定手段と、 上記合焦レンズ群の駆動を、上記合焦駆動リミット信
号を受けた時点から減速させ上記可動域の端部または上
記合焦目標位置で停止させ、 上記変倍レンズ群の駆動を、上記変倍駆動リミット信
号を受けた時点から減速させ、上記変倍レンズ群の可動
域の端部で停止させる制御手段を具備し、上記合焦レン
ズ群および上記変倍レンズ群の可動域の各端部または上
記合焦レンズ群の上記合焦目標位置にそれぞれ至る前
に、減速駆動した上で、上記各レンズ群の駆動を停止す
るように構成したから、従来採用されてきた、機械的な
ストッパや、リミットスイッチのような固定的な手段で
は、合焦レンズ群の繰出し端が倍率位置で大きく変化す
るバリフォーカルレンズには対応できなかったが、本発
明では、安価にして簡略な構成で、バリフォーカルレン
ズにも適用でき、目標位置での停止精度が極めて高いに
もかかわらず動作が迅速で、しかも動作音の静かなレン
ズ駆動制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るレンズ駆動制御装置の一実施例
の全体構成を示すブロック図、第2図は、第1図に示し
たバリフォーカルレンズの特性を示す特性図、第3図
は、本実施例の動作を説明するために第2図の一部を省
略して示す特性図、第4図は、合焦動作を説明するため
の第3図の一部を省略して示す特性図、第5図は、モー
タ速度を縦軸、フォーカスカウンタのパルス数を横軸に
表わしたモータの減速特性図、第6図は、第1図に示す
実施例の動作順序を示すフローチャートで、オートフォ
ーカスの場合を示している。 1……光軸、2……変倍レンズ群、 3……合焦レンズ群、4……変倍駆動部、 5……フォーカス駆動部、 6……フォーカスカウンタ、 7……合焦レンズ群位置検出器(FPM)、 8……変倍レンズ群位置検出器(ZPM)、 9……最大繰出量演算部、 10……比例定数演算部、 11……合焦補正演算部、 12……フォーカス制御部、 12a……駆動制御部、 13……操作スイッチ、 14……切換スイッチ、 15……フォーカス減速領域判定部、 16……変倍制御部、 16a……逆起電圧検出部、 16b……変倍減速領域判定部、 17……撮影距離検出部、 18……表示部、 ΔSx1……至近端減速帯、 ΔSx2……∞端減速帯、 ΔZT……テレ端減速帯、 ΔZW……ワイド端減速帯、 ΔSx3……∞側合焦減速帯、 ΔSx4……至近側合焦減速帯、 33……任意の合焦曲線。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同一光軸上に配設された変倍レンズ群およ
    び合焦レンズ群からなる変倍光学系であって、被写体距
    離と上記合焦レンズ群の光軸方向の繰出し量との関係
    が、変倍域内の倍率位置で異なるバリフォーカルレンズ
    のレンズ駆動制御装置において、 上記合焦レンズ群を至近位置から無限遠位置までの間の
    可動域内で電動的に駆動する合焦レンズ群駆動手段と、 上記変倍レンズ群を最短焦点距離位置から最長焦点距離
    位置までの間の可動域内で電動的に駆動する変倍レンズ
    群駆動手段と、 上記合焦レンズ群の位置を検出し、フォーカス位置情報
    を出力する合焦レンズ群位置検出手段と、 上記変倍レンズ群の位置を検出し、焦点距離情報を出力
    する変倍レンズ群位置検出手段と、 上記焦点距離情報を受けて上記合焦レンズ群の無限遠か
    ら至近位置までの最大繰出量情報を演算する最大繰出量
    演算手段と、 上記最大繰出量情報と上記フォーカス位置情報を受け
    て、当該焦点距離に対する結像位置ずれを補正すべき補
    正量を演算し、その補正量情報を出力する合焦補正演算
    手段と、 上記最大繰出量情報と上記フォーカス位置情報を受け
    て、上記合焦レンズ群の上記可動域の各端部の可動域側
    または合焦目標位置の両側にそれぞれ演算により求めら
    れる微小の減速領域内に上記合焦レンズが至ったときは
    合焦駆動リミット信号を出力するフォーカス減速領域判
    定手段と、 上記焦点距離情報を受けて、上記変倍レンズ群が上記可
    動域の各端部の可動域側にそれぞれ演算により求められ
    る微小の減速領域に合焦レンズが至ったとき、変倍駆動
    リミット信号を出力する変倍領域判定手段と、 上記合焦レンズ群の駆動を、上記合焦駆動リミット信号
    を受けた時点から減速させ上記可動域の端部または上記
    合焦目標位置で停止させ、 上記変倍レンズ群の駆動を、上記変倍駆動リミット信号
    を受けた時点から減速させ、上記変倍レンズ群の可動域
    の端部で停止させる制御手段を具備し、上記合焦レンズ
    群および上記変倍レンズ群の可動域の各端部または上記
    合焦レンズ群の上記合焦目標位置にそれぞれ至る前に、
    減速駆動した上で、上記各レンズ群の駆動を停止するよ
    うに構成したことを特徴とするレンズ駆動制御装置。
  2. 【請求項2】レンズは、同一光軸上に配設された変倍レ
    ンズ群および合焦レンズ群からなる変倍光学系で、被写
    体距離と該合焦レンズ群の光軸方向の繰出し量との関係
    が、変倍域内の倍率位置で異なり、しかも上記最短焦点
    距離から上記最長焦点距離への上記全系焦点距離の変化
    に対し上記無限遠位置における上記合焦位置が不変で上
    記至近位置における上記合焦位置が上記無限遠位置から
    遠ざかるように変化するバリフォーカルレンズより成る
    請求項1に記載のレンズ駆動制御装置。
  3. 【請求項3】目標位置は、上記可動域の両端部または当
    該被写体に対応する該可動域内の合焦位置であり、該端
    部のそれぞれの一方にこの端部を超えた駆動を阻止する
    係止手段を有することを特徴とする請求項1に記載のレ
    ンズ駆動制御装置。
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